第2课时 电热的利用和防止

R·九年级上册第2课时电热的利用和防止课前自学准备课标要求学习目标知识与技能1.知道利用和防止电热的场合和方法.2.进一步理解焦耳定律.过程与方法通过本节内容的学习，培养学生应用物理知识解决简单问题的能力.情感、态度与价值观1.通过对电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣.2.在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想.学习难点学习重点学具准备焦耳定律的进一步理解电热的利用与防止电炉、电熨斗、电饭锅、热得快等电热器、多媒体课件等课前自学准备复习回顾1.电流的热效应（1）电流通过导体时将电能转化为______，这个现象叫做电流的热效应.只要有电流通过导体，而且导体有一定的电阻，就会发生电流的热效应.（2）电热与电阻的关系：在______相同的条件下，电能转化成热能时的电功率跟导体的电阻成____比.2.焦耳定律（1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比，跟导体的电阻成____比，跟通电时间成_____比.（2）用公式表示Q=______.热能电流正二次方I2Rt正正课堂教学展示推进新课知识点1电热的利用和防止电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体.电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。利用电热孵化器孵小鸡很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。散热孔（窗）散热风扇电热的作用电热有利的一面：电热有害的一面：减小电热产生的危害：1.减小电阻（更换导线）2.加快散热（散热孔、散热片、散热风扇等）取暖、加热食物等轻则用电器烧坏；重则引发火灾。知识点2电热的综合应用电功与电热的区别：电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能.电热是指电流通过一段电路做功，电能转化为内能的那一部分.两者表示的意义不同，是两个不同的概念.①在纯电阻电路，电流所做的功只转化为内能，电路消耗的电能和生成的内能在数值上是相等的，即W=Q，如电灯、电炉、电热器、电熨斗等.②在非纯电阻电路中，如含有电动机、电解槽等，电流做的功一部分转化为内能，大部分转化为机械能，通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热，产生的热量Q=I2Rt，但此时Q≠W，而是Q＜W，即W=Q+机械能.电功与电热的联系：计算公式及其适用范围例1一电动机的线圈电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，此时电动机正常工作.（1）在求电动机正常工作1min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法：小明的解法：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J;小华的解法：W=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J.你认为哪位同学做得对，请做出判断并说明理由.（2）求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少？解：（1）小明的解法正确.因为电动机为非纯电阻电路，其电流与电压、电阻之间的关系不满足欧姆定律，故含电动机的电路不能用含欧姆定律的推出公式求电功.（2）1min内电动机产生的电热为：Q=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J;则在1min内，这台电动机所转化的机械能是：W机=W-Q=96J-38.4J=57.6J.例2小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，如图是其内部简化路图，开关S1可分别与触点a、b接触.已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电压保持不变.请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么挡位？简述理由.（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？解：（1）低挡位.当开关S1置于b端、S2断开时，电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，由可知，此时电功率最小，是低挡位.2UPUIR（2）当开关S1置于b端、S2闭合时为中挡位，电烤箱消耗的电功率2231220V10W484UP.R.（）电烤箱消耗的电能W=P总t=1.5×103W×6×60s=5.4×105J.（3）当S1置于a端，S2闭合时，电烤箱在高挡位，电阻R1与R2并联，电烤箱消耗的总功率222231212220V220V1510W484968UUPPP.RR..总例3如图所示是电饭锅的实物图，图甲是它的内部电路图，图乙是电路简图.它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制.煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度（饭已煮熟），按钮会自动弹起.（1）对照观察图（甲）和图（乙），温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_____关系（选填“串联”或“并联”）；按下温控开关按钮，“烧煮电路部分”的电压为____V，“保温电路部分”将______（选填“工作”或“不工作”）；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来_____（选填“大”或“小”）.串联220不工作小（2）当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W.求：“烧煮电路部分”的电阻R1.当温控开关按钮按下时，电路中只有R1工作.221(220V)===441100WURP（3）温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W.求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R2.当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联.44W=0.2A220VPIU220V=1100Ω0.2AURI总R2=R总-R1=1100Ω－44Ω=1056Ω（4）已知只有当指示灯和限流器两端的电压与电源相差不大时，指示灯才会发光.请通过相关计算分析说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮.当温控开关按钮弹起时，R1与R2串联.因为U1=I′R1=0.2A×44Ω=8.8V＜＜220V.U2=U－U1=220V-8.8V=211.2V≈220V所以，红灯不亮黄灯亮.课堂教学展示随堂演练下列情况中不属于防止电热危害的是()A.电视机的后盖有许多孔B.电脑机箱内有小风扇C.电动机外壳有许多散热片D.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次解析:家电长时间停用，里面可能会积累一些湿气，会加速电器的生锈、老化，隔一段时间应通电一次正是为了利用电流的热效应去除家电中的湿气.前三个选项中的措施都能加快散热，防止电热引起电器升温过高带来的危害.D课堂教学展示教学板书课堂教学展示课堂小结这节课我们学习了电热的利用和防止，以及电热的综合应用等.电热在生产、生活中广泛存在，要从应用和危害两个方面认识电热，注意辩证地分析问题.同时要善于观察生活，用理论来指导实践，认识生活中的科学.1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。课后反馈总结布置作业课后反馈总结教学反思1.本节课的设计要体现从生活走向物理，第一课时，着重探究影响电热的因素，保证学生探究的时间，丰富探究的多样性.第二课时，着重理解功和热的关系，以及电热的利用与防止.2.电热的利用与防止，让学生认识事物总有两重性，在教学中渗透辩证唯物主义的思想.我们说的电热危害是对于我们的需要来说的，如果产生的热量是我们需要的，那对我们是有利的，反之就是有害的。3.有关电热的计算问题：电热的计算一般包括两种情况：纯电阻电器和非纯电阻电路。课堂教学展示习题解答（见教材P102动手动脑学物理）4.某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量.求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻.46610J=1100W60sWQ.Ptt解：由Q=I2Rt得4226610J445A160sQ.R.It（）5.电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉.（1）列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；（2）列举两个生活或生产中防止电流热效应产生危害而采取的措施.解：（1）如电饭煲、电热水器等利用电流的热效应来加热.（2）电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，这些措施都是为了降温.6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾.这是为什么？解：导线相互连接处的电阻大.根据电流的热效应跟电阻大小的关系，接入电路的电阻越大，发热越多，温度越高，这样长时间工作会加速老化，甚至引起火灾.